鋰渣基免燒輕陶粒及其制備方法和應用技術

本發明專利技術具體涉及鋰渣基免燒輕陶粒及其制備方法和應用，屬于建筑材料技術領域

【技術實現步驟摘要】
鋰渣基免燒輕陶粒及其制備方法和應用


[0001]本專利技術屬于建筑材料
，具體涉及一種鋰渣基免燒輕陶粒及其制備方法和應用
。

技術介紹

[0002]隨著新能源汽車
、
儲能等領域的不斷發展，新能源電池的市場需求不斷增加，各大企業加大投入，擴大鋰產品生產規模，以滿足市場需求
。
隨著鋰產品需求量快速增加，其工藝副產品
—
鋰渣的堆存已帶來嚴重的生態環境問題
。
[0003]目前鋰輝石提鋰殘渣主要用于水泥
、
混凝土等建材行業
。
專利
CN103601230A
公開了一種鋰渣綜合利用生產化工原料的方法，其通過鋰渣與鹽酸反應
、
過濾等步驟獲得了氯化鈣
、
氟化銨
、
白炭黑
、
鋁鹽及硫酸銨等，該專利在作業過程中對設備要求較高，同時步驟繁雜，作業難度大，工業化應用有待考究
。
專利
CN 111302708A
公開了一種大體量鋰渣廢棄物綜合利用技術及其實現方法，該方法利用鋰渣
、
摻合料
、
激發劑
、
減水劑及螯合劑等制備鋰渣低聚物，替代普通水泥基膠凝材料，該專利雖然解決了鋰渣廢棄物利用率問題，但需對鋰渣進行干燥
、
粉磨等預處理工序，生產成本較高
。
專利
CN 113511848A
公開了一種鋰礦石副產鋰渣的綜合利用方法，該專利使用鋰渣與堿制備出水玻璃，然后再將殘渣與粉煤灰
、
赤泥
、
水泥和砂石混合制備免燒磚，該專利需使用大量強堿，同時需對鋰渣進行烘干處理
。
專利
CN 108273826A
公布了一種鋰渣的全相高值化回收利用方法，該專利通過調漿
、
碳酸鹽反應
、
磁選處理獲得玻纖用葉臘石原料，該方法需要結晶回收硫酸鹽產品，存在成本高等缺點，難以實現產業化應用
。
[0004]陶粒是一種新型建筑材料，它是利用粘土
、
泥質巖石
、
工業廢料等為主要原料，摻和少量粘結劑
、
激發劑等，經加工成粒等工藝過程而制成的一種人造輕骨料，其具有密度低
、
筒壓強度高
、
軟化系數高
、
抗凍性好等優異性能
。
目前，陶粒主要分為燒制和免燒兩種
。
其中，燒制陶粒生產工藝復雜，成本較高，需要用到高溫窯爐等設備，同時對電量的消耗較大
。
而免燒輕陶粒生產工藝流程較簡單，成本低，有著良好的應用前景
。
[0005]陶粒墻體保溫材料具有保溫隔熱性好
、
價格低廉
、
施工方便等優點，是建筑節能墻體材料的發展方向
。
然而，如果陶粒吸水率高，在攪拌過程中用水量會大大增加，破壞了砂漿的凝固周期，使得砂漿的力學性能大大降低，極易產生空鼓
、
開裂，嚴重影響整個保溫系統的熱工性能和耐久性
。
專利
CN111205061A
公開了一種免燒高強粉煤灰陶粒的制備方法，其制備的陶粒雖然具有比較的筒壓強度，但堆密度和吸水率都比較高，無法應用于陶粒保溫材料
。

技術實現思路

[0006]為了解決現有陶粒不能同時具備高筒壓強度
、
低堆密度
、
低吸水率的問題，本專利技術提供了一種鋰渣基免燒輕陶粒及其制備方法和應用
。
該方法采用鋰輝石精礦經酸法提鋰后的殘渣作為凝膠料，再摻合水泥
、
生石灰
、
堿激發劑
、
發泡劑和水，制備得到的鋰渣基免燒輕
陶粒具有高筒壓強度
、
低堆密度
、
低吸水率的優良性能
。
[0007]本專利技術提供了鋰渣基免燒輕陶粒，所述陶粒的原料按重量份包括：鋰渣
60
～
80
份
、
水泥
10
～
20
份
、
生石灰8～
15
份
、
堿激發劑3～8份
、
發泡劑1～6份和水
12
～
20
份
。
[0008]在本專利技術的一個具體實施方式中，所述鋰渣為鋰輝石精礦經酸法提鋰后的殘渣，以重量百分比計，成分如下：
SiO253
～
59
％
、Al2O321
～
24
％
、SO35
～9％
、CaO 3
～6％
、Na2O 0.3
～
1.0
％
、K2O 0.2
～
0.5
％
、Fe2O30.8
～
1.5
％；所述鋰渣含水率為
10
％～
25
％；所述鋰渣的細度滿足
95
％通過
0.3mm
篩孔，
70
％通過
0.075mm
篩孔
。
[0009]在本專利技術中，鋰渣的化學組成近似為
HAlSi2O6，具有多孔結構以及較大的內表面積，硅和鋁主要以無定形的
SiO2、Al2O3存在，因此，具有較高的火山灰活性，可以與水泥發生二次水化反應生成水化硅酸鈣凝膠，在保障筒壓強度下，還能降低免燒輕陶粒堆密度
。
[0010]在本專利技術的一個具體實施方式中，所述水泥為
425
普通硅酸鹽水泥；所述生石灰的有效氧化鈣含量為
90
％以上
。
[0011]在本專利技術中，所述水泥為
425
普通硅酸鹽水泥，具有很好的可塑性和粘接性，屬于高堿性材料，水泥水化析出大量的
Ca(OH)2，利用它的堿性腐蝕鋰渣，游離出更多的
SiO2、Al2O3，并與之發生反應，從而提高鋰渣的活性，同時水泥有助于物料成球，提高陶粒的力學性能
。
所述生石灰是一種白色粉末，其有效氧化鈣含量為
90
％以上，既是活性激發劑，又是膠凝材料的主要組分，與水反應生產
Ca(OH)2，而生成的
Ca(OH)2可以與鋰渣中的
SiO2、Al2O3發生聚合反應，生石灰對鋰渣的激發最終起作用的是產
Ca(OH)2，對鋰渣活性的激發既提供破解作用，同時又提供能使鋰渣水化生成膠凝材料所需的鈣原
。
[0012]在本專利技術的一個具體實施方式中，所述堿激發劑為水玻璃或氫氧化鈉中一種或多種；優選的，所述堿激發劑為本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
鋰渣基免燒輕陶粒，其特征在于，所述陶粒的原料按重量份計，包括：鋰渣
60
～
80
份
、
水泥
10
～
20
份
、
生石灰8～
15
份
、
堿激發劑3～8份
、
發泡劑1～6份和水
12
～
20
份
。2.
根據權利要求1所述的鋰渣基免燒輕陶粒，其特征在于，所述鋰渣為鋰輝石精礦經硫酸焙燒法提鋰后的殘渣，以重量百分比計，成分如下：
SiO253
～
59
％
、Al2O321
～
24
％
、SO35
～9％
、CaO 3
～6％
、Na2O 0.3
～
1.0
％
、K2O 0.2
～
0.5
％
、Fe2O30.8
～
1.5
％；所述鋰渣含水率為
10
％～
25
％；所述鋰渣的細度滿足
95
％通過
0.3mm
篩孔，
70
％通過
0.075mm
篩孔
。3.
根據權利要求1所述的鋰渣基免燒輕陶粒，其特征在于，所述水泥為
425
普通硅酸鹽水泥；所述生石灰的有效氧化鈣含量為
90
％以上
。4.
根據權利要求1所述的鋰渣基免燒輕陶粒，其特征在于，所述堿激發劑為水玻璃或氫氧化鈉中一種或多種；優選的，所述堿激發劑為水玻璃，所述水玻璃模數為
1.5
～3，濃度為3～5％
。5.
根據權利要求1所述的鋰渣基免燒輕陶粒，其特征在于，所述發泡劑為碳酸氫鈉
、
碳酸氫銨中一種或多種
。6.
鋰渣基免燒輕陶粒的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1
：按照重量份配比稱取鋰渣
60
～
80
份
、
水泥
10
～
20
份

【專利技術屬性】
技術研發人員：張杰，殷志剛，鄧星星，徐川，盧茜，
申請(專利權)人：天齊鋰業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：